مصالح هوشمند

برای رسیدن به خودکفایی ساختمان ها در مبحث انرژی الکتریکی، علاوه بر تولید و صرفه جویی در انرژی، می توان به بازتولید و استفاده مجدد از انرژی های مصرف شده آن نیز پرداخت. مثلاً در بنا هایی مانند استادیوم ها، فرودگاه ها، ایستگاه های مترو و... می توان از حجم عظیم انرژی جنبشی اتلافی کاربران به عنوان منبع انرژی استفاده کرد. برای این منظور می توان از مواد پیزوالکتریک باقابلیت تبدیل انرژی جنبشی به الکتریسیته بهره برد که در سال های اخیر برای سهولت کاربری، کف پوش هایی با این قابلیت تولید شده اند. در این پژوهش امکان برداشت الکتریسیته از یک استادیوم فوتبال و میزان آن در مقایسه با مصرف الکتریسیته ورزشگاه بررسی شد. برای این کار، در یک استادیوم، الکتریسیته تولید شده از سه بخش زمین بازی، سکوهای تماشاگران و مسیرهای تردد و ورودی ها مورد بررسی قرار گرفت. با محاسبه تعداد گام های دریافتی توسط این تایل ها با توان خروجی 5 تا 8 وات از هر گام، میزان الکتریسیته تولیدی هر بخش به دست آمد که جمعاً حدود 90 درصد از نیاز ورزشگاه را تأمین می کند.50 درصد از آن در سکوهای تماشاگران و باقی در زمین بازی و ورودی ها به دست می آید. با مقایسه گام های دریافتی، میزان الکتریسیته تولیدی و تعداد تایل های بکار رفته در هر قسمت درمی یابیم که بهینه ترین بخش برای تولید انرژی، راهرو و ورودی ها می باشند. در بخش های دیگر نیز یک سوم میانی زمین بازی و سکوهای تماشاگران در امتداد ضلع طولی زمین، به دلیل وجود تردد و تحرک بیش تر، در تولید انرژی مؤثرترند. استفاده از کف پوش های مولد الکتریسیته می تواند تأثیر بسزایی در خودکفایی ساختمان ها داشته باشد.

مصالح هوشمند شکل دهنده پوسته ها با فعالیت ویژه خود بر اصالت دهندگی به فضا و نمایش هویت یک جامعه تأثیرگذار می باشند و مانند هر تکنولوژی و عنصری آثار و پیامدهای خود را داشته و می توان گفت که بر اساس جذابیت های بصری و فلسفه عصر ارتباطات و بصری سازی فرهنگ جوامع بنیان نهاده شده اند. تحقیق حاضر به دنبال آن است که تأثیرات مصالح و پوسته های هوشمند را از جنبه روانی و ناهنجاری های فکری و فرهنگی بازشناسی کرده و به استفاده منطقی از آن از سوی طراحان متناسب با فرهنگ و ساختار فکری جامعه ایرانی کمک نماید. این پژوهش دارای ابعاد اثباتی-محتوایی و هنجاری-محتوایی بوده و از حیث روش شناسی، روش توصیفی و تحلیلی همراه با راهبرد کیفی را شامل می شود. اخذ اطلاعات مبتنی بر مطالعات کتابخانه ای و اسنادی صورت پذیرفته است. آثار و پیامدهای کالبدی و محتوایی مصالح هوشمند شکل دهنده سطوح بر مبنای فرهنگ بصری در وجه ادراکی: حقیقت و واقعیت، زمان و مکان، تجربه و واقعه، برابری و عدالت، دانش و اطلاع را در یک جامعه مورد خدشه قرار داده و قاطعیت را با سماجت، سخاوت را با اسراف، بردباری را با بی تفاوتی، پایبندی را با سعه صدر و زیبایی را با تظاهر یکسان انگاشته و فرهنگ سازی می نمایند و در وجه حسی: یکسان انگاری، دوری و فاصله از جهان هستی، خدشه به سایر حواس، خدشه به پیام و معنای فرستنده پیام، جدایی، انزوا، دل بستگی ظاهری، محدود کردن سلیقه، غیرانسانی بودن معماری و شهرسازی از نتایج حاصل از بهره گیری روزافزون آن می باشد.

معماری پایدار به عنوان یکی از نوین ترین روش های رشد و ارتقا براساس ویژگی های اقلیمی است. این سبک، سال های زیادی است که در دنیا از فلسفه و روش های اجرایی مدرن برخوردار می باشد. معماری پایدار به عنوان یک اصل و هدف بدون شک برای تحقق نیازمند اصول، راهکار و ابزارهایی هست. یکی از ابزارهای مهم در تشکیل یک معماری استفاده از مواد و مصالح مناسب درآن است استفاده از سیستم های ساختمانی هوشمند و پاسخ به موقع نسبت به تغییرات در شرایط محیطی مانع از هدر رفتن انرژی و دوام و افزایش عمر بیشتر در ساختمان ها می شود. توسعه پایدار و در نتیجه معماری پایدار سعی در همراهی با طبیعت به جای غلبه بر طبیعت و استفاده از انرژی تجدیدپذیر به جای سوخت های فسیلی درنتیجه جلوگیری از تباهی منابع طبیعی و پرهیز از آلودگی محیط زیست را به همراه دارد. استفاده از مصالح هوشمند یکی از مهم ترین پاسخ ها برای ارتباط بین معماری و محیط زیست است. پژوهش حاضر به روش توصیفی و تحلیلی و با تکیه بر  داده های منابع کتابخانه ای و مطالعات میدانی انجام شده است. نتایج بدست آمده نشانگر آن است که استفاده از روش های هوشمند و ایده های پایدار شامل: 1.تأسیسات و تجهیزات گرمایشی و سرمایشی؛ 2. تهویه؛ 3.روشنایی؛ 4. عایق بندی؛ 5. بازشوها؛ 6. دیوارها، در جهت حفظ انرژی ساختمان ها مؤثر است. اهداف پژوهش: مطالعه اهمیت استفاده کردن از مواد و مصالح هوشمند در بخش های مختلف یک ساختمان مسکونی در اقلیم سرد و کوهستانی. ارائه الگویی مناسب برای شکل گیری یک معماری پایدار با مصرف انرژی کم در ساختمان های مسکونی تبریز. سؤالات پژوهش: چگونه می توان ساختمان مسکونی با معیارهای معماری پایدار طراحی کرد؟ چگونه می توان ساختمان مسکونی با مصرف انرژی کم متناسب با اقلیم شهر تبریز طراحی کرد؟

هدف پژوهش شناخت تأثیر سیستم BMS با بهره گیری از شبیه ساز مصرف انرژی در جهت افزایش راندمان انرژی ساختمان است. در این پژوهش روش تحقیق تجربی از نوع شبیه سازی با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر استفاده شد. در این راستا ابتدا ساختمانی سه طبقه به همراه یک طبقه زیرزمین در استان تهران منطقه فرودگاه مهرآباد در نرم افزار دیزاین بیلدر طراحی شد. سپس اتلاف انرژی از دیوارهای خارجی ساختمان بر اساس داده های پیش فرض نرم افزار بررسی گردید. نتایج نشان داد که با تغییراتی بر اساس طرح مورد نظر متشکل از پنج لایه از خارج به داخل سنگ تراوتن به ضخامت 20 سانتی متر، سیمان سیلیکافوم به ضخامت 20 سانتی متر، بلوک آجری به ضخامت 10 سانتی متر، عایق پلی استایرن به ضخامت 8 سانتی متر، لایه گچی به ضخامت 3/1سانتی متر میزان اتلاف انرژی از دیوارها را تا میزان46/3- کیلووات کاهش داد. ضمناً استفاده از شیشه های هوشمند الکتروکرومیک میزان اتلاف انرژی را از 05/8- به 76/4- نسبت به شیشه های معمولی کاهش داد. لذا می توان گفت که با بهره گیری از مصالح هوشمند در ساختمان سه طبقه، میزان اتلاف انرژی در ساختمان مد نظر از 48/233 کیلووات در ساعت به 15/81 کیلووات در ساعت کاهش پیدا می کند.